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:物质结构基础与化学反应规律

(一)必修课程

主题 3 :物质结构基础与化学反应规律

【内容要求】

3.1 原子结构与元素周期律

认识原子结构、元素性质与元素在元素周期表中位置的关系。知 道元素、核素的含义,了解原子核外电子的排布。结合有关数据和实 验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律,建构元素周 期律。知道元素周期表的结构,以第三周期的钠、镁、铝、硅、硫、

氯,以及碱金属和卤族元素为例,了解同周期和主族元素性质的递变 规律。体会元素周期律(表)在学习元素化合物知识与科学研究中的 重要作用。

3.2 化学键

认识构成物质的微粒之间存在相互作用,结合典型实例认识离子 键和共价键的形成,建立化学键概念。知道分子存在一定的空间结 构。认识化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质及能量变 化的主要原因。

3.3 化学反应的限度和快慢

体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。了 解可逆反应的含义,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。知 道化学反应平均速率的表示方法,通过实验探究影响化学反应速率的 因素。认识化学变化是有条件的,学习运用变量控制方法研究化学反 应,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。

3.4 化学反应与能量转化

认识物质具有能量,认识吸热反应与放热反应,了解化学反应体

系能量改变与化学键的断裂和形成有关。知道化学反应可以实现化学 能与其他能量形式的转化,以原电池为例认识化学能可以转化为电 能,从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。体会提高燃 料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。

3.5 学生必做实验

● 同周期、同主族元素性质的递变。

● 化学反应速率的影响因素。

● 化学能转化成电能。

【教学提示】

1. 教学策略

● 教学中应注重运用实验事实、数据等证据素材,帮助学生转 变偏差认识。

● 注重组织学生开展概括关联、比较说明、推论预测、设计论证 等活动。

● 发挥重要知识的功能价值,帮助学生发展认识化学反应的基本 角度,形成基本观念。

2. 学习活动建议

(1)实验及探究活动:自主设计制作元素周期表;焰色试验;探 究反应的可逆性;几个常见反应(如镁、铝与盐酸反应;碳酸氢铵或 碳酸氢钠与醋酸或柠檬酸反应)的热效应;设计制作简易即热饭盒;

用生活中的材料制作简易电池,探究干电池的构成。

(2)调查与交流讨论:讨论第三周期元素金属性、非金属性的递 变,讨论碱金属元素、卤族元素性质的递变,借助元素周期律(表)

预测硅、硒、锗、镓等元素的性质;查阅元素周期律(表)对发现新

元素、制造新物质、开发新材料的指导作用,查阅放射性同位素在能 源、农业、医疗、考古等方面的应用;讨论化学反应热效应的本质;

讨论原电池的工作原理,查阅不同种类电池的特点、性能与用途,调 查新型能源的种类、来源与利用。

3. 情境素材建议

● 原子结构与元素周期律:元素周期律(表)的发现史料;用 铝与 氢 氧 化 钠 的 反 应 疏 通 下 水 管 道; 稀 土 资 源、 核 能 的 开 发 与 利用。

● 化学键:化学键存在的证据,如水的三态变化与水分解过程中 能量变化的比较;利用化学键讨论化学反应能量变化的本质,如氢气 与氯气、甲烷燃烧等反应中能量的变化。

● 反应的限度和快慢:化学反应存在限度的证据,如高炉炼铁、

合成氨、氯化铁与碘化钾的反应、氯气与水的反应等;汽车安全气囊 的膨胀、食物腐败等生活中与化学反应速率有关的现象;催化剂在调 控化学反应速率中的作用,如燃料电池、工业制硝酸(或硫酸)、合 成氨、汽车尾气处理等反应中催化剂的作用。

● 化学反应与能量转化:能源的合理利用,如天然气、燃油、

煤、氢气等燃料的选择与使用,生物质能的获取(如制取沼气、焚烧 垃圾等)与使用;化学反应热效应在生产、生活中的应用,如热敷袋 与冷敷袋等;电池的历史沿革和发展,如伏打电池的发现、干电池的 改进、燃料电池的应用。

【学业要求】

1. 能画出 1~20 号元素的原子结构示意图,能用原子结构解释元 素性质及其递变规律,并能结合实验及事实进行说明。

2. 能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构,分析、预测、

比较元素及其化合物的性质。

3. 能判断简单离子化合物和共价化合物中的化学键类型,能基 于化学键解释某些化学反应的热效应。

4. 能从化学反应限度和快慢的角度解释生产、生活中简单的化 学现象。能描述化学平衡状态,判断化学反应是否达到平衡。能运用 变量控制的方法探究影响化学反应速率的因素,能初步解释化学实验 和化工生产中反应条件的选择问题。

5. 能举出化学能转化为电能的实例,能辨识简单原电池的构成 要素,并能分析简单原电池的工作原理。

6. 能结合有关资料说明元素周期律(表)对合成新物质、制造 新材料的指导作用。能从物质及能量变化的角度评价燃料的使用价 值。能举例说明化学电源对提高生活质量的重要意义。